Table 1

Overview of operating conditions and membrane performance in immersed anaerobic MBRs treating municipal wastewater (real and synthetic)

SourceReactor type/SludgeReactor size
Material/ Geo./ Pore sizeMLSSSGDJcFluxTMPFouling rate
TopReference
RE.FI.
lμmg L−1m3 m−2 h−1L m−2 h−1Jc,20L m−2 h−1mbarmbar min−1kPa h−1h
Crua UASB/F 17.7d PE/HF/0.03 16–21.5 – – 5,10 <700 0.033,0.058 0.200,0.350 336,144 Wen et al. (1999)  
Crub CSTR/F 1,300 800 PVDF/HF/0.05 10–30 0.23 – – 9–13.3 – – – 14,400 Robles et al. (2013b)  
Crub CSTR/F – 50 PVDF/HF/0.04 21.3 1.3 10–12 10.3–12.3 10 <140 0.002–0.075 0.012–0.45 60 Ruigómez et al. (2016b)  
Crub CSTR/F – 50 PVDF/HF/0.04 21.3 12–14 12.3–14.4 10 <140 0.001–0.027 0.007–0.16 >200 Ruigómez et al. (2016b)  
Crua CSTR/F 550 80 PVDF/HF/0.04 12.8f 0.146 – – 17 <215 0.002 0.010 2,160 Dong et al. (2015)  
Crua CSTR/F 550 80 PVDF/HF/0.04 5.6f 0.146 – – 17 <88 0.001j 0.004j 2,160 Dong et al. (2015)  
Crua CSTR/F 550 80 PVDF/HF/0.04 11.3–23 0.146 21–27 20–25 17 <250 0–0.004 0.001–0.025 4,272 Dong et al. (2016b)  
Crua CSTR/F 60d PVDF/FS/140f 6.4–9.3 0.12 – – 12 – – – – Lin et al. (2011)  
Cruc IAFMBR 7.6d –/HF/0.4 – – – 11.3 <300 0.014 0.086 348 Gao et al. (2014b)  
Cruc IAFMBR 7.6d –/HF/0.4 – – – 11.3 <300 0.009k 0.052k 576 Gao et al. (2014b)  
Cru (GA) CSTR/F 350 – PES/FS/0.038 15 – <280 <0.002 0.001–0.011 2,352 Martinez-Sosa et al. (2011)  
Black UASB/F – PVDF/Tub/250e – – – – 10g – – – – van Voorthuizen (2008)  
Black CSTR/F 4d PVDF/Tub/250e – – – – 8g – – – – van Voorthuizen (2008)  
Set UASB/F 160 150 PVDF/HF/0.045 0.5,5–7f 0.2, 0.4–1.0 – – 2.5,10–15 50, <550 – – 4,320 Gouveia et al. (2015a)  
Set UASB/G 326 175 PVDF/HF/0.045 2, 12–14f 0.07–0.13 – – 12, 15.7 – 0.001–0.013 0.004–0.079 – Gouveia et al. (2015b)  
Set UASB/G 94 31 PVDF/HF/0.04 0.1–0.6 1.2 4.3–13.4 4.6–14.2 6g <100 0.001 0.004–0.013 >300 Martin Garcia et al. (2013)  
Set CSTR/F 900 300 PVDF/HF/0.04 7.7 0.4 1.9–9.7 2.0–10.3 6g <700 0.033 0.198 <200 Martin Garcia et al. (2013)  
Set CSTR/G 40d –/HF/0.1 6.5–6.8 – – 40 – – 0.004–0.007 0.025–0.042 – Fawehinmi (2006)  
Set CSTR/F PES/PF/0.45 8.0–13.6 – – – – <300 0.005–0.014 0.031–0.083 360–960 Huang et al. (2013)  
Set SAF–MBR/F 0.245 0.245 PVDF/HF/0.1 – – – <400 <0.001–0.035 0.002–0.213 9,500 Yoo et al. (2014)  
Set SAF–MBR/F 990 770 PVDF/HF/0.03 0.6–1.2f – – 4.1–7.5g <500 – – 11,640 Shin et al. (2014)  
Syn UASB – PVDF/FS/0.22 – 1.8 – – 25 <300 0.055–0.530l 0.330–3.180l – Wu et al. (2009)  
Syn UASB/G 4.7d PE/0.1 – – – – – – – 480 Chu et al. (2005)  
Syn UASB/F 30d PVDF/FS/0.22 0.14 0–1.2 – – 25 <300 0.417–1.250 2.5–7.5 4–12 An et al. (2010)  
Syn CSTR/F PES/PF/0.45 5.6–10.5 – – – 5.3–7.9 <300 <0.006 0.002–0.036 840–2,400 Huang et al. (2011)  
Syn CSTR/F 3d PE/FS/0.4 4.3–4.8 – – 20 <270 0.003–0.005k 0.018–0.031k 384 Hu & Stuckey (2007)  
Syn CSTR/F 3d PE/FS/0.4 6–19,12–16 – – 10 120–230 – – 360 Akram & Stuckey (2008)  
Syn CSTR/F 7d PES/FS/0.2 – 7.24 – – – <0.001m <0.001m 720 Smith et al. (2013)  
Syn AFBR+ AFMBR 0.245 0.245 PVDF/HF/0.1 0.09–0.13f – – <100 – – 2,400 Bae et al. (2014)  
Syn ABR+ AFMBR/F 3.93 2.0 PVDF/HF/0.1 – – – <30h, < 320i 0.444i 2.667i – Kim et al. (2011)  
Syn ARMBR 4d PE/FS/0.22 5.5 – – 11 <50 – – 2,400 Kim et al. (2014)  
SourceReactor type/SludgeReactor size
Material/ Geo./ Pore sizeMLSSSGDJcFluxTMPFouling rate
TopReference
RE.FI.
lμmg L−1m3 m−2 h−1L m−2 h−1Jc,20L m−2 h−1mbarmbar min−1kPa h−1h
Crua UASB/F 17.7d PE/HF/0.03 16–21.5 – – 5,10 <700 0.033,0.058 0.200,0.350 336,144 Wen et al. (1999)  
Crub CSTR/F 1,300 800 PVDF/HF/0.05 10–30 0.23 – – 9–13.3 – – – 14,400 Robles et al. (2013b)  
Crub CSTR/F – 50 PVDF/HF/0.04 21.3 1.3 10–12 10.3–12.3 10 <140 0.002–0.075 0.012–0.45 60 Ruigómez et al. (2016b)  
Crub CSTR/F – 50 PVDF/HF/0.04 21.3 12–14 12.3–14.4 10 <140 0.001–0.027 0.007–0.16 >200 Ruigómez et al. (2016b)  
Crua CSTR/F 550 80 PVDF/HF/0.04 12.8f 0.146 – – 17 <215 0.002 0.010 2,160 Dong et al. (2015)  
Crua CSTR/F 550 80 PVDF/HF/0.04 5.6f 0.146 – – 17 <88 0.001j 0.004j 2,160 Dong et al. (2015)  
Crua CSTR/F 550 80 PVDF/HF/0.04 11.3–23 0.146 21–27 20–25 17 <250 0–0.004 0.001–0.025 4,272 Dong et al. (2016b)  
Crua CSTR/F 60d PVDF/FS/140f 6.4–9.3 0.12 – – 12 – – – – Lin et al. (2011)  
Cruc IAFMBR 7.6d –/HF/0.4 – – – 11.3 <300 0.014 0.086 348 Gao et al. (2014b)  
Cruc IAFMBR 7.6d –/HF/0.4 – – – 11.3 <300 0.009k 0.052k 576 Gao et al. (2014b)  
Cru (GA) CSTR/F 350 – PES/FS/0.038 15 – <280 <0.002 0.001–0.011 2,352 Martinez-Sosa et al. (2011)  
Black UASB/F – PVDF/Tub/250e – – – – 10g – – – – van Voorthuizen (2008)  
Black CSTR/F 4d PVDF/Tub/250e – – – – 8g – – – – van Voorthuizen (2008)  
Set UASB/F 160 150 PVDF/HF/0.045 0.5,5–7f 0.2, 0.4–1.0 – – 2.5,10–15 50, <550 – – 4,320 Gouveia et al. (2015a)  
Set UASB/G 326 175 PVDF/HF/0.045 2, 12–14f 0.07–0.13 – – 12, 15.7 – 0.001–0.013 0.004–0.079 – Gouveia et al. (2015b)  
Set UASB/G 94 31 PVDF/HF/0.04 0.1–0.6 1.2 4.3–13.4 4.6–14.2 6g <100 0.001 0.004–0.013 >300 Martin Garcia et al. (2013)  
Set CSTR/F 900 300 PVDF/HF/0.04 7.7 0.4 1.9–9.7 2.0–10.3 6g <700 0.033 0.198 <200 Martin Garcia et al. (2013)  
Set CSTR/G 40d –/HF/0.1 6.5–6.8 – – 40 – – 0.004–0.007 0.025–0.042 – Fawehinmi (2006)  
Set CSTR/F PES/PF/0.45 8.0–13.6 – – – – <300 0.005–0.014 0.031–0.083 360–960 Huang et al. (2013)  
Set SAF–MBR/F 0.245 0.245 PVDF/HF/0.1 – – – <400 <0.001–0.035 0.002–0.213 9,500 Yoo et al. (2014)  
Set SAF–MBR/F 990 770 PVDF/HF/0.03 0.6–1.2f – – 4.1–7.5g <500 – – 11,640 Shin et al. (2014)  
Syn UASB – PVDF/FS/0.22 – 1.8 – – 25 <300 0.055–0.530l 0.330–3.180l – Wu et al. (2009)  
Syn UASB/G 4.7d PE/0.1 – – – – – – – 480 Chu et al. (2005)  
Syn UASB/F 30d PVDF/FS/0.22 0.14 0–1.2 – – 25 <300 0.417–1.250 2.5–7.5 4–12 An et al. (2010)  
Syn CSTR/F PES/PF/0.45 5.6–10.5 – – – 5.3–7.9 <300 <0.006 0.002–0.036 840–2,400 Huang et al. (2011)  
Syn CSTR/F 3d PE/FS/0.4 4.3–4.8 – – 20 <270 0.003–0.005k 0.018–0.031k 384 Hu & Stuckey (2007)  
Syn CSTR/F 3d PE/FS/0.4 6–19,12–16 – – 10 120–230 – – 360 Akram & Stuckey (2008)  
Syn CSTR/F 7d PES/FS/0.2 – 7.24 – – – <0.001m <0.001m 720 Smith et al. (2013)  
Syn AFBR+ AFMBR 0.245 0.245 PVDF/HF/0.1 0.09–0.13f – – <100 – – 2,400 Bae et al. (2014)  
Syn ABR+ AFMBR/F 3.93 2.0 PVDF/HF/0.1 – – – <30h, < 320i 0.444i 2.667i – Kim et al. (2011)  
Syn ARMBR 4d PE/FS/0.22 5.5 – – 11 <50 – – 2,400 Kim et al. (2014)  

Acronyms: ABR + AFMBR: anaerobic baffle reactor + anaerobic fluidised bed membrane bioreactor; AFBR: anaerobic fluidised bed reactor; ARMBR: anaerobic rotate disk MBR; BW: backwash; Cru: Crude; CSTR:continuous stirred tank reactor; F: flocculent sludge; FI: filtration; FS: flat sheet; G: granular sludge; GA: glucose addition; HF: hollow fibre; IAFMBR: integrated anaerobic fluidised–bed; MWCO: molecular weight cut off; PE: Polyethylene; PES: polyethersulfone; PF: plate and frame; PVDF: polyvinylidene fluoride; RE: anaerobic reactor; SAF–MBR: staged anaerobic fluidised MBR; Set: Settled; SGDm: specific gas demand; Syn: Synthetic; Top: time of performance; Tub: tubular; UASB: upflow anaerobic sludge blanket.

aCrude: after screening.

bCrude: pre–treatment including screening, degritter and grease removal.

cCrude: from septic tank.

dMembrane submerged in the anaerobic reactor.

eMWCO (kDa).

freported MLVSS.

gNet flux.

hWith GAC.

iWithout GAC.

jWith FeCl3 addition.

kWith GAC (granular activated carbon) or PAC (powered activated carbon) addition.

lWith addition of PAC (powered activated carbon)/zeolite/polyamide/polyaluminum chloride.

mBackwash 4 min every 4 h.

Close Modal

or Create an Account

Close Modal
Close Modal